[發明專利]DC/DC開關電源控制系統、方法、芯片和電子設備

在審

• 申請號: 202211083067.7
• 申請日: 2022-09-06
• 公開（公告）號: CN115360904A
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 孔慶河;嚴之嶽
• 申請（專利權）人: 上海艾為電子技術股份有限公司
• 主分類號: H02M3/00
• 分類號: H02M3/00;H02M3/156;H02M3/158;H02M1/08;H02M1/088
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 陳穎

1.一種DC/DC開關電源控制系統，其特征在于，包括：占空比信號產生器和自適應關斷時間產生器；

其中，所述占空比信號產生器，用于產生DC/DC開關電源的占空比信號D；

所述自適應關斷時間產生器，用于實時采樣DC/DC開關電源的輸入輸出電壓；當所述輸入輸出電壓中有任何一個參數改變時，隨所述參數的改變動態調節所述占空比信號D中的關斷時間T_OFF，以維持DC/DC開關電源的開關頻率的恒定。

2.根據權利要求1所述的DC/DC開關電源控制系統，其特征在于，當DC/DC開關電源為Buck-Boost開關電源時，所述自適應關斷時間產生器通過使關斷時間T_OFF與成反比例，來維持DC/DC開關電源的開關頻率的恒定；

其中，VIN表示DC/DC開關電源輸入電壓，VOUT表示DC/DC開關電源輸出電壓。

3.根據權利要求1或2所述的DC/DC開關電源控制系統，其特征在于，所述自適應關斷時間產生器包括：關斷時間產生電流源、關斷時間產生電壓源和關斷時間產生電路；

其中，所述關斷時間產生電流源為輸出電流為預設值ItOFF的電流源；

所述關斷時間產生電壓源包括：可控開關S1和電容CtOFF；電容CtOFF的正極接所述關斷時間產生電流源的輸出端，電容CtOFF的負極接地；可控開關S1并聯在電容CtOFF上；可控開關S1在高電平驅動下閉合、在低電平驅動下關斷；或門O1輸出低電平時期作為修正后的關斷時間T_OFF；

所述關斷時間產生電路包括：第一PWM比較器U3和或門O1；第一PWM比較器U3的一個輸入端接電容CtOFF的正極，另一輸入端接收基準電壓Vref；第一PWM比較器U3的輸出端接或門O1的一個輸入端；或門O1的另一輸入端接收所述占空比信號D；或門O1的輸出端同時接入所述占空比信號產生器和可控開關S1的控制端；

所述預設值ItOFF和所述基準電壓Vref的取值要求為：關斷時間T_OFF隨DC/DC開關電源的輸入輸出電壓變化，且DC/DC開關電源的開關頻率恒定。

4.根據權利要求3所述的DC/DC開關電源控制系統，其特征在于，基準電壓Vref和電流ItOFF分別為：

ItOFF＝I1+I2，

式中，K_IN、R和k均為常數，k+1＝K_IN。

5.根據權利要求4所述的DC/DC開關電源控制系統，其特征在于，所述關斷時間產生電流源包括：比例電流源和鏡像電流源；比例電流源的基準電流為比例電流源的基準電流與輸出電流之比為1:k；鏡像電流源的基準電流為比例電流源與鏡像電流源的輸出端連接在一起作為所述關斷時間產生電流源的輸出端。

6.根據權利要求5所述的DC/DC開關電源控制系統，其特征在于，所述比例電流源包括：第一PMOS管P1、第二PMOS管P2、第一電阻R1、第一誤差放大器U1和第一NMOS管N1；

其中，第一誤差放大器U1的同相輸入端接收基準電壓

第一誤差放大器U1的輸出端接第一NMOS管N1的柵極；

第一NMOS管N1的集電極接第一誤差放大器U1的反相輸入端，同時經過第一電阻R1接地；

第一NMOS管N1的漏級同時連接到第一PMOS管P1的漏級、第一PMOS管P1的柵極以及第二PMOS管P2的柵極；

第一PMOS管P1的源極與第二PMOS管P2的源極連接在一起；

第二PMOS管P2的漏級為所述比例電流源的輸出端；

第一電阻R1的阻值為R。